深厚粘土層中導(dǎo)管架平臺(tái)嵌固深度研究.pdf

1、導(dǎo)管架平臺(tái)在海上石油與天然氣開(kāi)發(fā)的過(guò)程中具有重大作用。樁基結(jié)構(gòu)作為支撐平臺(tái)整個(gè)重量并承受環(huán)境載荷的最終受體，計(jì)算其合理的嵌固深度對(duì)于平臺(tái)的安全穩(wěn)定具有重要意義。嵌固深度也稱嵌固點(diǎn)，與諸多因素有關(guān)，以往只給出6倍樁徑嵌固深度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，隨著工程與理論科研的深入，人們發(fā)現(xiàn)該深度在各個(gè)參量變化，尤其是粘土層較厚時(shí)不十分適用。因此本文力圖研究在粘土層較厚時(shí)，不同條件下的導(dǎo)管架平臺(tái)嵌固深度，并力圖得到嵌固深度隨之變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以期對(duì)以后可能遇到

2、的工程實(shí)際有一定借鑒意義。
　　文章使用Ansys有限元軟件，通過(guò)數(shù)值模擬的方法，建立經(jīng)典的四樁腿導(dǎo)管架平臺(tái)模型?？紤]到樁土相互作用，模型采用winkler地基梁模型，實(shí)際將樁周土體視為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的互不影響的彈簧。以經(jīng)過(guò)API規(guī)范修正過(guò)的P-Y方法確立彈簧的剛度系數(shù)，可以最為準(zhǔn)確有效地模擬樁—土相互作用的情況，反映樁-土的特征。
　　在粘土層深厚的條件下，文章通過(guò)樁管直徑D，粘土層厚度h和粘土粘聚力C三個(gè)參量的變化，分析他們

3、對(duì)嵌固點(diǎn)深度Hq的影響，并引入無(wú)量綱N=Hq/D直觀表述嵌固深度Hq。找到合理的N與樁徑D、粘聚力C、粘土層厚度h的關(guān)系，用曲線擬合定量化D、C與N的關(guān)系，并對(duì)h對(duì)嵌固深度的影響做了定性說(shuō)明，以期對(duì)工程實(shí)際或今后科研有所幫助。計(jì)算結(jié)果表明：
　　當(dāng)h>Hq時(shí)，N只與D、C有關(guān)，且有如下結(jié)論：
　　1：對(duì)同一D，N與C呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因?yàn)殡S著C值增加，土體側(cè)向承載力提高，故樁腿更不易發(fā)生變形。N與C值近似滿足線性關(guān)系。